含微量元素复合塑料的微生物载体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及微生物载体领域，具体设及一种含微量元素复合塑料的微生物载体及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 微生物生长通常需要在载体上进行。微生物与载体的亲和性决定了其能否在载体 上形成生物膜，让微生物附着，成长，更新换代。
[0003] 微生物的生长需要载体骨架的支撑，现有的技术通常选用无机材料，如娃藻±，氧 化侣，水泥等制造的载体骨架，运些材料存在或耐化学腐蚀性不佳，或不易成型，或易在水 中膨胀，或价格高、密度大等问题。或者选用纯塑料材料如PE，PP，PVC等制造的载体骨架， 运些材料与生物反应介质如污水亲合性差。
[0004] 微生物对微量元素的需求浓度一般在10S~10 6mol/l，数量虽少但是作用很大， 能参与细胞结构组成，并与能量转移、细胞透性调节功能有关。通过外加到介质的方法不能 适合于大部分生物反应过程。然而，很多情况下介质中不一定含有微生物生长所需的微量 元素如化，Mn，化，Co,化，Mo等。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种含微量元素复合塑料的微生物载体。 本发明的目的在于解决目前微生物载体存在的不足，提供一种含有微生物生长所需的含微 量元素、并且有利于微生物附着生长的复合塑料载体。
[0006] 本发明的含微量元素复合塑料的微生物载体包括：
[0007] 威勞质》齡含?巧％ 无机盐 1 ]〇
[0008] 天然纤维 10-70 塑料基体 20-70 助剂 余量。
[0009] 所述无机盐为易溶解于水中的无机盐的固体粉末或颗粒。
[0010] 所述无机盐中所含的微量元素包括钢、锋、儘、钻、铜、棚、舰、儀、漠、饥、铁中的至 少一种。
[0011] 所述天然纤维包括木本植物、竹本植物、草本植物、粮食作物的賴杆中的至少一 种。
[001引所述塑料基体为热塑料性材料，包括聚乙締（P巧、聚丙締（P巧、聚氯乙締（PVC)、 聚苯乙締巧S)、聚甲醒巧OM)，聚碳酸醋巧C)，聚酷胺（PA)、丙締酸类塑料、ABS、聚讽、聚偏 氣乙締（PVD巧、聚苯酸等中的一种；其加工方式可W是挤塑，注塑，吹塑或模压。
[0013] 所述助剂包括偶联剂，溶剂，增塑剂，润滑剂和抗氧剂中的至少一种。
[0014] 一种含微量元素复合塑料微生物载体的制备方法，包括：
[0015] 步骤1:将天然纤维清洗，筛分，粉碎成固体粉末颗粒的短纤维；
[0016] 步骤2 :将无机盐、经步骤1处理后的天然纤维、塑料基体和助剂混合均匀；
[0017] 步骤3:将步骤2中所得的混合物质置于挤出机挤塑成型。
[001引本发明的有益效果为：
[0019] 本发明的含微量元素复合塑料的微生物载体，采用塑料基体作为载体骨架，具有 耐化学腐蚀，易于形成不同的形状，一旦成型后不易变形，不易在水中膨胀，价格便宜，密度 低；所选用的纤维物质适合微生物附着；无机盐的固体粉末或颗粒，在挤塑过程中不会发 生分解并能与天然纤维和塑料基体形成具有一定强度的复合材料。本发明所得到的载体具 有吸水性，可W从反应介质如水体中摄取供微生物生长的营养剂；该载体可W缓慢释放微 生物生长所需的微量元素，释放周期可长达7-20年。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的含微量元素复合塑料的微生物载体铁元素释放曲线。
【具体实施方式】
[0021] 为了更详细地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步说 明。
[0022] 下述设及的微生物载体百分含量组成均指质量百分含量。
[0023] 本发明的含微量元素复合塑料的微生物载体，包括1-10%的无机盐，10-70%的天 然纤维，20 - 70%的塑料基体，助剂余量；作为优选，所述含微量元素复合塑料的微生物载 体，包括3-6%的无机盐，50-60%的天然纤维，25-50%的塑料基体，助剂余量；
[0024] 所述无机盐为易溶解于水中的无机盐的固体粉末或颗粒；所述的无机盐中的微生 物生长所需的微量元素包括钢、锋、儘、钻、铜、棚、舰、儀、漠、饥、铁等中的至少一种；本发明 通过载体内部的缓释过程，不断供给微生物微量元素，且采用无机盐添加于载体中时，在挤 塑过程中不会发生分解，并与天然纤维和塑料基体形成具有一定强度的复合材料。所述易 溶解于水中的无机盐固体粉末或颗粒指的是例如化5〇4、1记〇4、化5〇4、(：〇5〇4、211〇，胞21〇〇4等 无机盐化合物。
[0025] 所述的天然纤维包括木本植物、竹本植物、草本植物、粮食作物的賴杆中的至少一 种。天然纤维可W为微生物提供良好的附着基体。或者可W采用申请人的之前申请的专利 技术（专利号：201010246821.5,专利名称：一种竹纤维的制造方法）处理得到的改性纤 维。
[0026] 所述塑料基体为热塑料性材料，包括：
[0027] 聚乙締牌）、聚丙締肿）、聚氯乙締（PVC)、聚苯乙締（PS)、聚甲醒（P0M)，聚碳酸 醋（PC)，聚酷胺（PA)、丙締酸类塑料、ABS、聚讽、聚偏氣乙締（PVD巧、聚苯酸等中的一种。所 述塑料基体能使微生物载体产品成型，采用塑料作为微生物载体的支撑骨架，具有如下优 点：耐化学腐蚀，可易形成不同的形状，一旦成固体不易变形，不易在水中膨胀，价格便宜， 密度不高。且所得载体产品具有良好的机械强度和使用寿命。
[0028] 所述助剂包括偶联剂，溶剂，增塑剂，润滑剂和抗氧剂中的至少一种。
[0029] 本发明的含微量元素复合塑料微生物载体的制备方法，包括：
[0030] 步骤1:将天然纤维清洗，筛分，粉碎成固体粉末颗粒的短纤维；
[0031] 步骤2 :将无机盐、经步骤1处理后的天然纤维、塑料基体和助剂混合均匀；
[0032] 步骤3 :将步骤2中所得的混合物质置于挤出机挤塑成型。
[0033] 载体产品可W采用挤出机挤塑一步成型，也可W采用挤出机先造粒，再进一步挤 塑，注塑，吹塑或模压成型。本发明的微生物载体具有吸水性，可W从反应介质如水体中摄 取供微生物生长的营养剂。
[0034] 本发明微生物载体产品可应用在生物反应器，进一步作为污水处理、水体净化、食 品加工与制药等领域，依据不同的应用领域需要，产品可制备成不同的形状。
[0035] 实施例1
[0036] 取6公斤聚乙締（P巧，与处理过的木粉11公斤，阳相溶剂0.5公斤，滑石粉1.4 公斤，硬脂酸锋0. 2公斤，抗氧化剂168、1010各0. 05公斤，硫酸亚铁0. 4公斤，硫酸儘0. 1 公斤，硫酸铜0. 1公斤，硫酸钻0. 05公斤，氧化锋0. 1公斤，钢酸钢0. 05公斤，低速混合30 秒再高速混合30秒。将混合物置于双螺杆挤出机混炼造粒，进一步挤塑成为40毫米方管 厚5毫米的微生物载体。
[0037] 实施例2
[0038] 取8. 16公斤聚丙締（P巧，与处理过的竹纤维9. 6公斤，润滑剂0. 2公斤，硬脂酸 0. 2公斤，抗氧化剂168、1010各0. 05公斤，硫酸亚铁0. 3公斤，硫酸儘0. 06公斤，硫酸铜 0. 1公斤，硫酸钻0. 02公斤，氧化锋0. 1公斤，钢酸钢0. 02公斤，低速混合30秒再高速混 合30秒。将混合物置于双螺杆挤出机混炼造粒，进一步挤塑成为40毫米方管厚5毫米的 微生物载体。
[0039] 将实施例1中的方管产品切成40毫米长至于100毫升牛奶营养剂中一天，水溫约 为25°C，测得此复合塑料微生物载体吸收牛奶营养剂为2. 1 %重量。
[0040] 将此方管切成40毫米长至于100毫升水中一天，水溫约为25°C，时间为20天，测 得此复合塑料微生物载体释放铁的曲线如图1。预测在10年后化元素的释放速度约为0. 5 毫克/天。
[0041] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，微生物载体包括： 成分 质量巧分含《为％ 无親鑑 140 天然纤维 10 70 塑料基雜 -孤 助剂 余量O2. 根据权利要求1所述的含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，所述无机 盐为易溶解于水中的无机盐的固体粉末或颗粒。3. 根据权利要求2所述的含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，所述无机 盐中所含的微生物生长所需的微量元素包括钢、锋、儘、钻、铜、棚、舰、儀、漠、饥、铁中的至 少一种。4. 根据权利要求1所述的含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，所述天然 纤维包括木本植物、竹本植物、草本植物、粮食作物的賴杆中的至少一种。5. 根据权利要求1所述的含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，所述塑料 基体为热塑料性材料，包括： 聚乙締（P巧、聚丙締（P巧、聚氯乙締（PVC)、聚苯乙締（P巧、聚甲醒（POM)，聚碳酸醋 (PC)，聚酷胺（PA)、丙締酸类塑料、ABS、聚讽、聚偏氣乙締（PVD巧、聚苯酸中的一种。6. 根据权利要求1所述的含微量元素复合塑料的微生物载体，其特征在于，所述助剂 包括偶联剂，溶剂，增塑剂，润滑剂和抗氧剂中的至少一种。7. -种权利要求1所述的含微量元素复合塑料的微生物载体的制备方法，其特征在 于，包括： 步骤1 :将天然纤维清洗，筛分，粉碎成固体粉末颗粒的短纤维； 步骤2 :将无机盐、经步骤1处理后的天然纤维、塑料基体和助剂混合均匀； 步骤3 :将步骤2中所得的混合物质置于挤出机挤塑成型或成粒子再进一步挤塑，注 塑，吹塑或模压成型。
【专利摘要】本发明涉及微生物载体领域，具体公开了一种含微量元素复合塑料的微生物载体及其制备方法。本发明的含微量元素复合塑料的微生物载体，包括1-10％的无机盐，10-70％的天然纤维，20–70％的塑料基体，助剂余量；制备时将天然纤维清洗，筛分，粉碎成固体粉末颗粒的短纤维；再将无机盐、经步骤1处理后的天然纤维、塑料基体和助剂混合均匀；最后将步骤2中所得的混合物质置于挤出机挤塑成型或成粒子再进一步挤塑，注塑，吹塑或模压成型。即可。本发明所得到的载体具有吸水性，可以摄取供微生物生长的营养剂；该载体可以缓慢释放微量元素，释放周期可长达7-20年。
【IPC分类】C08K5/134, C08L23/06, C08K3/34, C08L97/02, C08K3/30, C12N11/08, C08K3/22, C12N11/10, C08K3/24, C08K5/098, C08K5/526, C08K13/02
【公开号】CN105199205
【申请号】CN201510694662
【发明人】葛惟峥, 葛惟嵘
【申请人】宁波竹源新材料科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月22日